Потоковідхилюючі методи заводнення засновані на закачуванні в нагнітальні свердловини обмежених об'ємів спеціальних реагентів, призначених для зниження проникності високопроникних прошарків пласта (аж до їх блокування), з метою вирівнювання приймальності свердловини по розрізу пласта і, тим самим, створення більш рівномірного фронту витіснення і зменшення проривів води у видобувні свердловини.
Загальний опис
Одне з основних завдань, яке вирішують методи вирівнювання профілю приймальності свердловин — це зміна кінематики потоків води, що нагнітається, в присвердловинній зоні пластів внаслідок ізоляції високопровідних каналів. Досягти цього можна шляхом цілеспрямованого їх тампонування спеціальними складами. При цьому в більшості випадків відбувається перерозподіл об'ємів закачування по товщині пласта, зменшення або повна ізоляція фільтраційних потоків у промитих високопроникних інтервалах та підключення порової матриці. Найбільше застосування як спеціальні тампонувальні склади знайшли дисперсні системи, гелеутворюючі склади і розчини полімерів.
Найбільш затребуваними з потоковідхилювальних технологій є застосування поліакриламіду (ПАА) та його модифікацій (зшиті полімерні системи, полімер-дисперсні склади, полімерно-лужне заводнення тощо). Питома технологічна ефективність цих методів дуже висока — від 1000 до 5000 т нафти на 1 т витрат сухого полімеру. Весь спектр потоковідхилюючих технологій можна розділити на три основні групи композицій за розміром кольматуючих частинок та ефективною в'язкістю.
Перша група включає технології впливу на присвердловинну зону пласта, засновані на застосуванні волокнисто-дисперсних систем, що кольматують тріщини та промиті водою інтервали пласта. Вода, що нагнітається в пласт фільтрується по нових каналах, впливаючи на застійні нафтонасичені зони. Відмінною особливістю цих складів є те, що не треба витрачати час і додаткові засоби для утворення твердих частинок, вони вже присутні в закачуваній композиції, ці склади закачуються у готовому вигляді.
Розмір дисперсних частинок від 10 до 500 мкм, допускається наявність частинок до 1 мм. Для порівняння — розмір пор становить 10 — 120 мкм. Ефективна в'язкість розчинів до 200 мПа·с. Склади належать до крупнодисперсних малов'язких композицій.
Базовими технологіями цієї групи є:
- − дисперсний склад на основі деревного борошна (ДС);
- − торфо-гуматний склад на основі фрезерованого торфу (ТГС);
- − дисперсний склад на основі лігніну та глинопорошку (ЛДС);
- − склад на основі технічного вуглецю (ТВ).
До другої групи відносяться технології впливу на присвердло-вин¬ну зону, засновані на застосуванні осадо-гелетвірних складів.
Ці склади відносяться до групи дрібнодисперсних високов'язких. В'язкість запомповуваних систем, складає до 300 500 мПа·с і зростає в міру «зшивання» частинок гелю або гелеутворення. Діаметри зшитих гель-частинок більші розмірів пор, проте ці частинки здатні рухатись у високопроникних інтервалах, що доведено численними дослідами. Утворення осадів і гелів відбувається не на поверхні, а в пласті, в результаті впливу температури через певний проміжок часу.
Штучне утворення осадів та гелів досягається застосуванням таких базових композицій (водних розчинів):
- − складу на основі силікату натрію, хлоридів кальцію і натрію та кислот (ОС, ГеО тощо);
- − осадотвірного складу на основі сірчанокислого натрію, хлориду кальцію та миючого детергенту (дезинфікуючого) складу МДС (КС-2);
- − композиції на основі сірчанокислого алюмінію, хлориду кальцію та кальцинованої соди (ДОС);
- − осадотвірного складу на основі карбонату кальцію, хлориду амонію та сульфатів металів (АМОС).
До цієї групи належать розчини, отримані на основі змішування гідролізованого ПАА та домішок (відомі під назвою ПДС), внаслідок чого утворюється осад у вигляді великих агрегатів зшитих полімерних частинок. Зі складів цієї групи знайшли застосування в'язкопружні гелі (ВПГ) на основі ПАА та допоміжних реагентів ініціаторів зшивання та зшивачів (КССБ, хромпіку, лігніну, хлориду амонію, ацетату хрому) та склади, приготовлені на основі біополімеру БП-92.
До третьої групи композицій належать комплексні склади, що поєднують зазначені вище типи складів. Послідовне закачування в нагнітальну свердловину двох або декількох базових складів, забезпечуючи комплексність, дозволяє регулювати проникність присвердловинної зони, диференційовано впливаючи на різнопроникні інтервали розрізу.
Світовий досвід застосування потоковідхилювальних методів
ПВМ ефективно застосовують у США протягом багатьох років; наприклад застосування полімерних складів було основною технологією в групі хімічних методів, і до середини 1980-х років відзначалось зростання об’ємів впровадження, проте у 2000-х роках відбулося різке зниження застосування ПВМ у зв'язку з падінням цін на нафту.
Розробкою складів із застосуванням силікатів для гідроізоляції нафтових пластів (гелетвірні склади) займаються фірми: Texaco Inc., Union Oil Company, Conaco Inc. та ін.
Також у світовій практиці успішно застосовуються склади на основі силікагелів, розроблені компаніями «Haliburton», «Amoco» та «Standard»; склади показали високу ефективність у технологіях збільшення нафтовилучення із пластів та обмеження водоприпливу у видобувних свердловинах.
Перспективним напрямком розвитку досліджень з розробки потоковідхилювальних методів є використання біополімерів, наприклад, склад з біополімерами на основі ксантану. Вперше такий склад для підвищення нафтовилучення з пластів запроваджено на родовищах Північного моря 1980-х роках. Основними виробниками ксантанових полімерів є фірми: "Статойл" (Норвегія), Рон Пуленк (Франція), "Келко Мерк" (США).
На родовищах Казахстану застосовувалися технології закачування полімер-дисперсних складів (ПДС) та полімер-гелевих складів (ПГС) як активних домішок при заводненні. Перші результати впровадження нових технологій підвищення нафтовилучення з пластів у Казахстані датуються 1981 - 2002 роками.
У 2005 році на родовищі Жанажол, у східній частині Прикаспійської западини (Казахстан), продуктивні пласти якого представлені карбонатними колекторами, також вперше було застосовано потоковідхилювальну технологію зшитих полімерних систем (ЗПС). Як полімерну систему використано поліакриламід (ПАА ДП 9-8177) та зшивач (ацетат хрому), а також прісну воду.
Раціональні області застосування потоковідхилювальних методів
Основними критеріями для підбору ділянок/свердловини для проведення технології ПВМ є:
- — вертикальна і площова неоднорідність пласта;
- — неоднорідний профіль приймальності за промислово-геофізичними дослідженнями (ПГД);
- — різка динаміка обводнення реагуючих видобувних свердловин з характерним збільшенням темпів обводненості вище за середні значення по об'єкту.
Підбір технології визначається також із додаткових умов геолого-фізичної характеристики пласта та технологічних показників експлуатації свердловини/дільниці.
Критерієм застосування технологій ПВМ є наявність як мінімум трьох реагуючих видобувних свердловин на одну нагнітальну. Реагуючі свердловини визначаються за результатами індикаторних (трасерних) досліджень або за коефіцієнтами кореляції взаємовпливу свердловин (непрямий метод).
Технічна придатність нагнітальних свердловин для застосування технології ПВМ визначається наявністю або відсутністю заколонних перетікань або непродуктивного виходу рідини закачування з навтоносного розрізу.
Основні геологічні критерії застосування потоковідхилювальних технологій:
- — проникність колектора — від 0,05 до 0,5 мкм2 (від 50 до 500 мД);
- — температура пласта — не нижче 70 °С для термотропних складів;
- — коефіцієнт розчленованості — не менше 1,4.
Зазначений діапазон зміни проникності обумовлює значення приймальності нагнітальних свердловин. При проникності колектора меншій 0,05 мкм2 приймальність нагнітальних свердловин низька і процес закачування відбувається при високих гирлових тисках. Проникність нижча 0,05 мкм2 знижує приймальність нагнітальної свердловини на 10 — 20 %. Верхня межа застосування технологій ПВМ за проникністю обумовлена наявною лінійкою застосовуваних технологій. Так, при високій проникності приймальність нагнітальних свердловин може становити 700 м3/добу і більше, що вимагає застосування різних модифікацій технологій з велико- та дрібнофракційними наповнювачами. Розчленованість пласта і коефіцієнт варіації проникності повинні розглядатися в комплексі, необхідно визначити наявність недренованих або слабкодренованих прошарків у розрізі нагнітальної свердловини. Якщо її розріз представлений рівномірним чергуванням прошарків з мінімальним розкидом коефіцієнта проникності, ефективність ПВМ у такій свердловині буде значно нижчою, ніж у свердловині з наявністю непрацюючих інтервалів чи прошарків.
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Качмар Ю. Д. Інтенсифікація припливу вуглеводнів у свердловину / Ю. Д. Качмар, В. М. Світлицький, Б. Б. Синюк, Р. С. Яремійчук. — Львів: Центр Європи, 2004. — 352 с. — Кн. І.
- Качмар Ю. Д. Інтенсифікація припливу вуглеводнів у свердловину / Ю. Д. Качмар, В. М. Світлицький, Б. Б. Синюк, Р. С. Яремійчук. — Львів: Центр Європи, 2004. — 414 с. — Кн. ІІ.
- Білецький В. С. Основи нафтогазової справи / В. С. Білецький, В. М. Орловський, В. І. Дмитренко, А. М. Похилко. — Полтава; Київ : ПолтНТУ; ФОП Халіков Р. Х, 2017. — 312 с. — .
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу: у 2-х томах. — Київ : Міжнародна економічна фундація, 2004. — Т. 1: А–К. — 560 с.
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу: у 2-х томах. — Львів : Апріорі, 2006. — Т. 2: Л–Я. — 800 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Potokovidhilyuyuchi metodi zavodnennya zasnovani na zakachuvanni v nagnitalni sverdlovini obmezhenih ob yemiv specialnih reagentiv priznachenih dlya znizhennya proniknosti visokoproniknih prosharkiv plasta azh do yih blokuvannya z metoyu virivnyuvannya prijmalnosti sverdlovini po rozrizu plasta i tim samim stvorennya bilsh rivnomirnogo frontu vitisnennya i zmenshennya proriviv vodi u vidobuvni sverdlovini Zagalnij opisOdne z osnovnih zavdan yake virishuyut metodi virivnyuvannya profilyu prijmalnosti sverdlovin ce zmina kinematiki potokiv vodi sho nagnitayetsya v prisverdlovinnij zoni plastiv vnaslidok izolyaciyi visokoprovidnih kanaliv Dosyagti cogo mozhna shlyahom cilespryamovanogo yih tamponuvannya specialnimi skladami Pri comu v bilshosti vipadkiv vidbuvayetsya pererozpodil ob yemiv zakachuvannya po tovshini plasta zmenshennya abo povna izolyaciya filtracijnih potokiv u promitih visokoproniknih intervalah ta pidklyuchennya porovoyi matrici Najbilshe zastosuvannya yak specialni tamponuvalni skladi znajshli dispersni sistemi geleutvoryuyuchi skladi i rozchini polimeriv Najbilsh zatrebuvanimi z potokovidhilyuvalnih tehnologij ye zastosuvannya poliakrilamidu PAA ta jogo modifikacij zshiti polimerni sistemi polimer dispersni skladi polimerno luzhne zavodnennya tosho Pitoma tehnologichna efektivnist cih metodiv duzhe visoka vid 1000 do 5000 t nafti na 1 t vitrat suhogo polimeru Ves spektr potokovidhilyuyuchih tehnologij mozhna rozdiliti na tri osnovni grupi kompozicij za rozmirom kolmatuyuchih chastinok ta efektivnoyu v yazkistyu Persha grupa vklyuchaye tehnologiyi vplivu na prisverdlovinnu zonu plasta zasnovani na zastosuvanni voloknisto dispersnih sistem sho kolmatuyut trishini ta promiti vodoyu intervali plasta Voda sho nagnitayetsya v plast filtruyetsya po novih kanalah vplivayuchi na zastijni naftonasicheni zoni Vidminnoyu osoblivistyu cih skladiv ye te sho ne treba vitrachati chas i dodatkovi zasobi dlya utvorennya tverdih chastinok voni vzhe prisutni v zakachuvanij kompoziciyi ci skladi zakachuyutsya u gotovomu viglyadi Rozmir dispersnih chastinok vid 10 do 500 mkm dopuskayetsya nayavnist chastinok do 1 mm Dlya porivnyannya rozmir por stanovit 10 120 mkm Efektivna v yazkist rozchiniv do 200 mPa s Skladi nalezhat do krupnodispersnih malov yazkih kompozicij Bazovimi tehnologiyami ciyeyi grupi ye dispersnij sklad na osnovi derevnogo boroshna DS torfo gumatnij sklad na osnovi frezerovanogo torfu TGS dispersnij sklad na osnovi ligninu ta glinoporoshku LDS sklad na osnovi tehnichnogo vuglecyu TV Do drugoyi grupi vidnosyatsya tehnologiyi vplivu na prisverdlo vin nu zonu zasnovani na zastosuvanni osado geletvirnih skladiv Ci skladi vidnosyatsya do grupi dribnodispersnih visokov yazkih V yazkist zapompovuvanih sistem skladaye do 300 500 mPa s i zrostaye v miru zshivannya chastinok gelyu abo geleutvorennya Diametri zshitih gel chastinok bilshi rozmiriv por prote ci chastinki zdatni ruhatis u visokoproniknih intervalah sho dovedeno chislennimi doslidami Utvorennya osadiv i geliv vidbuvayetsya ne na poverhni a v plasti v rezultati vplivu temperaturi cherez pevnij promizhok chasu Shtuchne utvorennya osadiv ta geliv dosyagayetsya zastosuvannyam takih bazovih kompozicij vodnih rozchiniv skladu na osnovi silikatu natriyu hloridiv kalciyu i natriyu ta kislot OS GeO tosho osadotvirnogo skladu na osnovi sirchanokislogo natriyu hloridu kalciyu ta miyuchogo detergentu dezinfikuyuchogo skladu MDS KS 2 kompoziciyi na osnovi sirchanokislogo alyuminiyu hloridu kalciyu ta kalcinovanoyi sodi DOS osadotvirnogo skladu na osnovi karbonatu kalciyu hloridu amoniyu ta sulfativ metaliv AMOS Do ciyeyi grupi nalezhat rozchini otrimani na osnovi zmishuvannya gidrolizovanogo PAA ta domishok vidomi pid nazvoyu PDS vnaslidok chogo utvoryuyetsya osad u viglyadi velikih agregativ zshitih polimernih chastinok Zi skladiv ciyeyi grupi znajshli zastosuvannya v yazkopruzhni geli VPG na osnovi PAA ta dopomizhnih reagentiv iniciatoriv zshivannya ta zshivachiv KSSB hrompiku ligninu hloridu amoniyu acetatu hromu ta skladi prigotovleni na osnovi biopolimeru BP 92 Do tretoyi grupi kompozicij nalezhat kompleksni skladi sho poyednuyut zaznacheni vishe tipi skladiv Poslidovne zakachuvannya v nagnitalnu sverdlovinu dvoh abo dekilkoh bazovih skladiv zabezpechuyuchi kompleksnist dozvolyaye regulyuvati proniknist prisverdlovinnoyi zoni diferencijovano vplivayuchi na riznopronikni intervali rozrizu Svitovij dosvid zastosuvannya potokovidhilyuvalnih metodivPVM efektivno zastosovuyut u SShA protyagom bagatoh rokiv napriklad zastosuvannya polimernih skladiv bulo osnovnoyu tehnologiyeyu v grupi himichnih metodiv i do seredini 1980 h rokiv vidznachalos zrostannya ob yemiv vprovadzhennya prote u 2000 h rokah vidbulosya rizke znizhennya zastosuvannya PVM u zv yazku z padinnyam cin na naftu Rozrobkoyu skladiv iz zastosuvannyam silikativ dlya gidroizolyaciyi naftovih plastiv geletvirni skladi zajmayutsya firmi Texaco Inc Union Oil Company Conaco Inc ta in Takozh u svitovij praktici uspishno zastosovuyutsya skladi na osnovi silikageliv rozrobleni kompaniyami Haliburton Amoco ta Standard skladi pokazali visoku efektivnist u tehnologiyah zbilshennya naftoviluchennya iz plastiv ta obmezhennya vodopriplivu u vidobuvnih sverdlovinah Perspektivnim napryamkom rozvitku doslidzhen z rozrobki potokovidhilyuvalnih metodiv ye vikoristannya biopolimeriv napriklad sklad z biopolimerami na osnovi ksantanu Vpershe takij sklad dlya pidvishennya naftoviluchennya z plastiv zaprovadzheno na rodovishah Pivnichnogo morya 1980 h rokah Osnovnimi virobnikami ksantanovih polimeriv ye firmi Statojl Norvegiya Ron Pulenk Franciya Kelko Merk SShA Na rodovishah Kazahstanu zastosovuvalisya tehnologiyi zakachuvannya polimer dispersnih skladiv PDS ta polimer gelevih skladiv PGS yak aktivnih domishok pri zavodnenni Pershi rezultati vprovadzhennya novih tehnologij pidvishennya naftoviluchennya z plastiv u Kazahstani datuyutsya 1981 2002 rokami U 2005 roci na rodovishi Zhanazhol u shidnij chastini Prikaspijskoyi zapadini Kazahstan produktivni plasti yakogo predstavleni karbonatnimi kolektorami takozh vpershe bulo zastosovano potokovidhilyuvalnu tehnologiyu zshitih polimernih sistem ZPS Yak polimernu sistemu vikoristano poliakrilamid PAA DP 9 8177 ta zshivach acetat hromu a takozh prisnu vodu Racionalni oblasti zastosuvannya potokovidhilyuvalnih metodivOsnovnimi kriteriyami dlya pidboru dilyanok sverdlovini dlya provedennya tehnologiyi PVM ye vertikalna i ploshova neodnoridnist plasta neodnoridnij profil prijmalnosti za promislovo geofizichnimi doslidzhennyami PGD rizka dinamika obvodnennya reaguyuchih vidobuvnih sverdlovin z harakternim zbilshennyam tempiv obvodnenosti vishe za seredni znachennya po ob yektu Pidbir tehnologiyi viznachayetsya takozh iz dodatkovih umov geologo fizichnoyi harakteristiki plasta ta tehnologichnih pokaznikiv ekspluataciyi sverdlovini dilnici Kriteriyem zastosuvannya tehnologij PVM ye nayavnist yak minimum troh reaguyuchih vidobuvnih sverdlovin na odnu nagnitalnu Reaguyuchi sverdlovini viznachayutsya za rezultatami indikatornih trasernih doslidzhen abo za koeficiyentami korelyaciyi vzayemovplivu sverdlovin nepryamij metod Tehnichna pridatnist nagnitalnih sverdlovin dlya zastosuvannya tehnologiyi PVM viznachayetsya nayavnistyu abo vidsutnistyu zakolonnih peretikan abo neproduktivnogo vihodu ridini zakachuvannya z navtonosnogo rozrizu Osnovni geologichni kriteriyi zastosuvannya potokovidhilyuvalnih tehnologij proniknist kolektora vid 0 05 do 0 5 mkm2 vid 50 do 500 mD temperatura plasta ne nizhche 70 S dlya termotropnih skladiv koeficiyent rozchlenovanosti ne menshe 1 4 Zaznachenij diapazon zmini proniknosti obumovlyuye znachennya prijmalnosti nagnitalnih sverdlovin Pri proniknosti kolektora menshij 0 05 mkm2 prijmalnist nagnitalnih sverdlovin nizka i proces zakachuvannya vidbuvayetsya pri visokih girlovih tiskah Proniknist nizhcha 0 05 mkm2 znizhuye prijmalnist nagnitalnoyi sverdlovini na 10 20 Verhnya mezha zastosuvannya tehnologij PVM za proniknistyu obumovlena nayavnoyu linijkoyu zastosovuvanih tehnologij Tak pri visokij proniknosti prijmalnist nagnitalnih sverdlovin mozhe stanoviti 700 m3 dobu i bilshe sho vimagaye zastosuvannya riznih modifikacij tehnologij z veliko ta dribnofrakcijnimi napovnyuvachami Rozchlenovanist plasta i koeficiyent variaciyi proniknosti povinni rozglyadatisya v kompleksi neobhidno viznachiti nayavnist nedrenovanih abo slabkodrenovanih prosharkiv u rozrizi nagnitalnoyi sverdlovini Yaksho yiyi rozriz predstavlenij rivnomirnim cherguvannyam prosharkiv z minimalnim rozkidom koeficiyenta proniknosti efektivnist PVM u takij sverdlovini bude znachno nizhchoyu nizh u sverdlovini z nayavnistyu nepracyuyuchih intervaliv chi prosharkiv Div takozhNaftovidobuvannya Zavodnennya Metodi pidvishennya naftoviluchennyaLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Kachmar Yu D Intensifikaciya priplivu vuglevodniv u sverdlovinu Yu D Kachmar V M Svitlickij B B Sinyuk R S Yaremijchuk Lviv Centr Yevropi 2004 352 s Kn I Kachmar Yu D Intensifikaciya priplivu vuglevodniv u sverdlovinu Yu D Kachmar V M Svitlickij B B Sinyuk R S Yaremijchuk Lviv Centr Yevropi 2004 414 s Kn II Bileckij V S Osnovi naftogazovoyi spravi V S Bileckij V M Orlovskij V I Dmitrenko A M Pohilko Poltava Kiyiv PoltNTU FOP Halikov R H 2017 312 s ISBN 978 617 7565 05 4 Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu u 2 h tomah Kiyiv Mizhnarodna ekonomichna fundaciya 2004 T 1 A K 560 s Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu u 2 h tomah Lviv Apriori 2006 T 2 L Ya 800 s